JP2003277999A - 剥離溶液 - Google Patents
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Abstract
上のニトロ置換有機化合物;及びc)少なくとも1つ
の、硫酸又は50から80℃の曇り点を有する非イオン
性界面活性剤を含む、基体からスズ及びスズ合金を剥離
するのに好適な組成物が開示される。
Description
きの分野に関する。特に、本発明は、基体からスズ及び
スズ合金を除去する分野に関する。
置(electronic device)においては
んだ付け可能な仕上げ材として使用されてきた。特に、
プリント配線基板の製造において、基板画定(boar
d defining)トレース、スルーホール、周辺
パッド領域等の全ての又は選択された導電性銅表面にス
ズ又はスズ合金(はんだ)の層を析出させ、例えば、そ
の後の、基板の他の銅表面のエッチング除去におけるエ
ッチングレジストとして働かせることは、ありふれたこ
とである。多くの場合、その後に、スズ又はスズ合金を
それで被覆された全て或いは選択された銅表面から剥離
することは必要なことである。例えば、コンタクトフィ
ンガー(contact finger)等の選ばれた
基板領域において銅表面からスズ又はスズ合金を剥離し
て、その結果、表面がニッケル及び/又は金でめっきさ
れ得るようになることはしばしば必要であり、或いは、
ソルダマスクが裸の銅表面(「SMOBC」法)に適用
され得るよう銅表面からスズ又はスズ合金を剥離するこ
とが必要となり得る。他の場合には、下層をなす銅材料
を再生及び再使用するために拒否されたプロセス部品の
一片からスズ又はスズ合金を剥離することが必要とな
る。
た、はんだ付け可能な仕上材としてスズ又はスズ合金が
利用される。例えば、リードフレームの製造において
は、リードフレームを含有するストリップは、クリップ
で連続的なステンレス鋼ベルトに装着される。ベルト
は、スズ又はスズ合金めっきを含むそれぞれの多様な製
造プロセスの中でフレームを輸送する。そのようなめっ
きの過程においては、リードフレーム、ステンレス鋼ベ
ルト及びクリップ、典型的にはステンレス鋼であるが、
それらは全てスズ又はスズ合金めっき浴に曝される。斯
かるめっき工程において、ベルトは陰極として機能す
る。その結果、スズ又はスズ合金は、リードフレーム並
びにステンレス鋼ベルト及びクリップ上に析出する。ベ
ルトは連続的であるので、斯かるスズ又はスズ合金めっ
きに繰り返し曝され、ベルト上にスズ又はスズ合金析出
物の蓄積を生じさせる。ベルト上の斯かるスズ又はスズ
合金は、望ましくない。従って、リードフレームへのス
ズまたはスズ合金めっき及びベルトからのリードフレー
ムの除去に引き続き、ベルト及びクリップ上のスズ又は
スズ合金析出物は、新しいリードフレームがベルトに付
着されるよう加工される前にスズ又はスズ合金剥離浴と
ベルト及びクリップとを接触させることにより除去され
る。斯かる剥離工程は、典型的には電解によるものであ
り、ベルトがタイムリーな(timely)様式で新し
いリードフレームを受け取るプロセスの開始までに到達
するよう、かなり迅速に進行しなければならない。
ッケージングのめっきにおいて選択されるスズ合金であ
る。多岐に亘るスズ及びスズ剥離剤が知られている。例
えば、米国特許第3,677,949号(ブリンディシ
等)は、ニトロ置換芳香族化合物、フッ素含有無機酸及
びスルファミン酸から選択される無機酸、チオウレアを
含み、及び任意に有機酸促進剤を含有するスズ及びスズ
‐鉛剥離剤を開示する。好適な有機酸促進剤には、酢
酸、プロピオン酸及び蟻酸が挙げられる。有機スルホン
酸は、この特許では開示されていない。電解スズ剥離
は、この特許では開示されない。
てトマイウォロ等は、SO3H又はCO2H基を有する
窒素置換芳香族化合物、1から4個の炭素原子を有する
アルキルスルホン酸、及びチオウレア又はチオウレア誘
導体を含むスズ及びスズ‐鉛剥離剤を開示する。この特
許では、その他の酸は開示されていないし、電解スズ剥
離は開示されていない。
ベ等)は、無機酸及び/又は有機酸、酸化剤、及び硫黄
を含まない窒素含有複素環式化合物を含むスズ及びスズ
‐鉛剥離剤を開示する。開示された唯一の有機酸は、カ
ルボン酸である。電解スズ剥離は、この特許では開示さ
れていない。
等)は、窒素置換芳香族化合物、硝酸、硫酸、ホウ化フ
ッ素酸、フッ化水素酸、スルファミン酸、メタンスルホ
ン酸、グリコール酸、乳酸及び酢酸から選択される少な
くとも一つの無機又は有機酸、及び酸性溶液中でハロゲ
ン原子又はハロゲン含有錯体を遊離させる少なくとも一
つの化合物を含むスズ及びスズ‐鉛剥離剤を開示する。
斯かるハロゲン含有組成物は、電解剥離過程での問題を
提起し得る。
が、知られている。例えば、米国特許第4,397,7
53(ザジャ)及び5,989,449号(キャンベ
ル)並びに米国特許出願第2001/0007317号
(リータイズ等)に開示が、ある。電解スズ剥離は、こ
れらの特許には開示されていない。
では、無鉛スズ合金に移行しつつある。好適な無鉛スズ
合金としては、スズ‐銀、スズ‐ビスマス、スズ‐銅、
スズ‐銀‐銅及びスズ‐アンチモン等が挙げられる。斯
かる無鉛スズ合金は、スズ‐鉛合金より貴であり、それ
故、スズ‐鉛合金より剥離し難い。上記したような慣用
なスズ及びスズ鉛合金剥離剤は、標準的な条件下で斯か
る無鉛スズ合金を充分には除去しない。従って、より苛
酷な剥離条件が、採用されなければならない。例えば、
リードフレーム製造に使用されるステンレス鋼ベルトか
ら斯かる無鉛スズ合金を完全に剥離するためには、より
高温の剥離浴温度及びより長期の剥離浴滞留時間が、使
用されねばならない。斯かる増加した滞留時間は、ま
た、製造プロセスの中での運搬用ベルトのサイクル時間
を増加させ、従って全体の製造時間を増加させる。増加
した温度及び滞留時間は、ステンレス鋼ベルトの腐蝕を
増加し、それにより、その耐用年数を減少させる。
析出物を基体の深刻な腐蝕を生ぜず迅速に除去するスズ
及びスズ合金剥離剤に対する必要性が、存在する。
が、ステンレス鋼基体を深刻に腐蝕すること無しにステ
ンレス鋼基体から迅速に且つ容易に除去され得ることが
見出された。
有機スルホン酸;b)1以上のニトロ置換有機化合物;
及びc)硫酸又は50から80℃の曇り点を有する非イ
オン性界面活性剤の少なくとも一つを含む、基体からス
ズ及びスズ合金の剥離に好適な組成物を提供する。
はスズ合金を含有する基体と上記の組成物とを接触さ
せ;及びb)少なくとも部分的にスズ又はスズ合金を除
去するに充分な陽極電位を基体に適用する工程を含む、
基体からスズ及びスズ合金を電解剥離する方法を提供す
る。
スズ又はスズ合金を含有する基体と上記の組成物とを接
触させ;及びb)少なくとも部分的にスズ又はスズ合金
を除去するに充分な陽極電位を基体に適用する工程を含
む、電子装置基体からスズ及びスズ合金を剥離する工程
を含む電子装置製造用のプロセスを提供する。
合金を含有する金属運搬装置と上記の組成物とを接触さ
せ;及びb)少なくとも部分的にスズ又はスズ合金を除
去するに充分な陽極電位を金属運搬装置に適用する工程
を含む、電子装置の製造において使用される金属運搬装
置からスズ及びスズ合金を除去する方法を提供する。
記の組成物を含有する槽、陰極、及びスズ又はスズ合金
を含有する基体に陽極電位を適用する手段を含むスズ又
はスズ合金剥離用装置、含む電子装置を製造する装置を
提供する。
基体から少なくとも部分的にスズ又はスズ合金を剥離す
るに充分な時間の間;スズ又はスズ合金析出物を含む基
体と a)1以上の有機スルホン酸;b)1以上のニトロ置換
有機化合物;及びc)少なくとも1つの、硫酸又は50
から80℃の曇り点を有する非イオン性界面活性剤を含
む組成物とを接触させる工程を含む、基体からスズ及び
スズ合金を剥離する方法を提供する。
確に別段の断りがない限り、次の略語は、次の意味を有
する:℃=摂氏度;°F=華氏度、g=グラム;L=リ
ットル;mL=ミリリットル;ppm=パーツパーミリ
オン;μin/min=分当たりのマイクロインチ;V
=ボルト、SS316=316ステンレス鋼及びSS3
02=302ステンレス鋼。用語「析出」及び「めっ
き」は、本明細書を通して互換的に使用される。「剥
離」及び「除去」は、本明細書を通して互換的に使用さ
れ、スズ又はスズ合金析出物の少なくとも一部の除去を
意味する。「ハライド」とは、フッ化物、塩化物、臭化
物及びヨー化物を意味する。同様に、「ハロ」は、フル
オロ、クロロ、ブロモ及びヨードを意味する。「アルキ
ル」は、線状、分岐及び環状アルキルを意味する。特に
断りのない限り、2以上の置換基を有する芳香族化合物
は、オルト、メタ及びパラ置換基を含む。全てのパーセ
ンテージは、断りのない限り、重量部である。全ての数
的範囲は、両端の数字を含み、斯かる数的範囲が合計で
やむ負えず100%であることが明らかである場合を除
き、如何なる順序での組み合わせ可能である。
b)1以上のニトロ置換有機化合物;及びc)少なくと
も1つの、硫酸又は50から80℃の曇り点を有する非
イオン性界面活性剤を含む、基体からスズ及びスズ合金
の剥離に好適な組成物を提供する。好ましくは、本組成
物は、実質的に硝酸及び硝酸第二鉄等の硝酸イオンを含
まず、より好ましくは硝酸及び硝酸イオンが添加されな
い。「実質的に含まない」とは、0.05重量%と等し
いか又はそれ未満しか、それぞれの硝酸又は硝酸イオン
を含有しない組成物を意味する。本組成物は、基体から
スズ及びスズ合金析出物の電解剥離に特に好適である。
「置換された」とは、アルキル鎖又は芳香族環から1以
上の水素が1以上の置換基によって置き換えられること
を意味する。好適な置換基としては、ハロ、(C1〜C
6)アルコキシ等が挙げられるが、これらに限定されな
い。
合金を剥離するために機能する如何なる有機スルホン酸
も、本発明に使用され得る。好適な有機スルホン酸とし
ては、アルカンスルホン酸及びアリールスルホン酸が挙
げられる。好適なアルカンスルホン酸としては、メタン
スルホン酸、エタンスルホン酸及びプロパンスルホン酸
等の(C1〜C6)アルカンスルホン酸が挙げられる
が、これらに限定されない。好適なアリールスルホン酸
としては、フェニルスルホン酸及びトルイルスルホン酸
等が挙げられるが、これらに限定されない。斯かる有機
スルホン酸は、例えば、ハロゲンと更に置換され得る。
代表的な斯かる置換有機酸としては、ハロベンゼンスル
ホン酸が挙げられるが、これらに限定されない。
典型的には10から500mL/Lのような広範囲な量
で使用される。好ましくは、有機スルホン酸は、100
から450mL/L、より好ましくは250から450
mL/Lの量で使用される。特に有機スルホン酸の好適
な量は、300から400mL/Lである。好適な有機
スルホン酸は、多岐に亘る供給業者から一般に商業的に
入手可能であり、更なる精製なしに使用され得る。メタ
ンスルホン酸が使用されるとき、典型的には70%溶液
として入手可能であり、そのまま使用され得る。
明に使用され得る。斯かるニトロ置換有機化合物は、好
ましくはニトロ置換芳香族化合物である。斯かるニトロ
置換芳香族化合物は、また、‐SO3H及び‐CO2H
のような水溶性を向上させる1以上の置換基を含有する
ことが更に好ましい。斯かる水溶性向上置換基は、より
いっそう好ましく芳香族環に結合する。斯かるニトロ置
換有機化合物が1以上のニトロ置換基を含有することが
できることは、当業者により認識されるであろう。好適
なニトロ置換有機化合物としては、ニトロベンゼンスル
ホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸のアルカリ及びアル
カリ土類塩、ニトロベンゼンカルボン酸、ニトロベンゼ
ンカルボン酸のアルカリ及びアルカリ土類塩、ニトロハ
ロベンゼン、ニトロアニリン及びニトロフェノール等が
挙げられるが、これらに限定されない。ニトロベンゼン
スルホン酸が、好ましい。
中において典型的には5から50g/Lのような広範囲
な量で使用される。好ましくは、ニトロ置換有機化合物
は、10から45g/L、より好ましくは20から40
g/Lの量で使用される。特に好ましいニトロ置換有機
化合物の好適な量は、20から35g/Lである。硫酸
がその組成物中に存在していないときは、5g/L以上
のニトロ置換有機化合物が使用され、好ましくは8g/
L以上、より好ましくは10g/L以上、及び更により
好ましくは15、20又は25g/L以上である。好適
なニトロ置換有機化合物は、多岐に亘る供給業者から一
般に商業的に入手可能であり、更なる精製なしに使用さ
れ得る。
0℃の曇り点を有する非イオン性界面活性剤の少なくと
も一つを含有する。硫酸が使用されるとき、それは、典
型的には少なくとも1mL/Lの量で使用される。好ま
しくは、硫酸は、1から50mL/L、より好ましくは
1から25mL/Lの量で存在する。硫酸の特に好適な
量は、1から10mL/Lであり、より特定的には2か
ら10mL/Lであり、いっそうより特定的には、2.
5から8mL/Lである。上記の硫酸の量は、約1.8
4g/mLの密度を有する、98%硫酸溶液に基づいて
いる。硫酸は、多くの供給業者から商業的に入手可能で
あり、更なる精製なしに使用され得る。
c)界面活性剤は、50から80℃の範囲の曇り点を有
する。望ましい曇り点を有する界面活性剤の混合物も、
また、本組成物において使用され得る。好適な界面活性
剤としては、ポリ(エチレンオキシド)ポリマー、ポリ
(プロピレンオキシド)ポリマー及びポリ(エチレンオ
キシド/プロピレンオキシド)ポリマーをはじめとする
ポリ(アルキレンオキシド)ポリマーが挙げられるが、
これらに限定されない。斯かるポリマーは、二つの末端
ヒドロキシ基、即ち、ポリアルキレングリコールを含有
することができ、又は末端ヒドロキシル基の一つは7個
以下の炭素を有するアルキル基又は20個以下の炭素を
有する芳香族基でキャップされ(capped)得る。
斯かる界面活性剤は、米国特許第4,880,507号
(トーベン等)に記載されている。
レンオキシド)ポリマーは、典型的には(C1〜C7)
脂肪族又は(C6〜C20)芳香族アルコールを望まし
い曇り点特性を提供するのに充分量のエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシド又はエチレンオキシド/プロピ
レンオキシド混合物と縮合することにより調製される。
模範的なアルコールとしては、メタノール、n‐ブタノ
ール、フェノール、トルオール、キシリロール、ビニル
フェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、
β‐ナフトール、ビスフェノールA及びスチレン化フェ
ノール等が挙げられるが、これらに限定されない。特に
好適な界面活性剤としては、4モルのエチレンオキシド
と縮合されたブタノール、10モルのエチレンオキシド
と縮合されたブタノール、15モルのエチレンオキシド
と縮合されたブタノール、16モルのエチレンオキシド
及び12モルのプロピレンオキシドと縮合されたブタノ
ール、8モルのエチレンオキシド及び6モルのプロピレ
ンオキシドと縮合されたブタノール、8モルのエチレン
オキシドと縮合されたフェノール、12モルのエチレン
オキシド及び3モルのプロピレンオキシドと縮合された
フェノール、13モルのエチレンオキシドと縮合された
β‐ナフトール、5モルのエチレンオキシドと縮合され
たスチレン化フェノール、8モルのエチレンオキシドと
縮合されたビスフェノールA、10モルのエチレンオキ
シドと縮合されたビスフェノールA及び30モルのエチ
レンオキシドと縮合されたビスフェノールAが挙げられ
るが、これらに限定されない。
されるとき、それらは0.05から2g/Lの量で使用
される。好ましくは、界面活性剤は、0.05から1.
5g/L、より好ましくは0.1から1g/Lの量で使
用される。斯かる界面活性剤は、BASF、ドイツ国、
ルドイッヒシャーフェンのような多様な供給業者から一
般に商業的に入手可能である。
む。一態様においては、本組成物は、a)1以上の有機
スルホン酸;b)1以上のニトロ置換有機化合物;及び
c)硫酸を含む。代替的な態様においては、本組成物
は、a)1以上の有機スルホン酸;b)1以上のニトロ
置換有機化合物;及びc)50から80℃の曇り点を有
する非イオン性界面活性剤を含む。硫酸及び50から8
0℃の曇り点を有する非イオン性界面活性剤双方が、使
用されるのが好ましい。好ましい態様においては、本組
成物は、a)1以上の有機スルホン酸;b)1以上のニ
トロ置換有機化合物;c)硫酸;及びd)50から80
℃の曇り点を有する非イオン性界面活性剤を含む。斯か
る組成物は、好ましくは硝酸及び硝酸イオンが添加され
ないものである。
防止剤及び腐蝕防止剤等の1以上の追加成分を含むこと
ができる。斯かる追加成分の混合物もまた、本発明で
は、考慮される。従って、酸化防止剤剤及び腐蝕防止剤
等の組み合わせ並びに二つの腐蝕防止剤を含有する組成
物も、本発明の範囲内である。好ましくは、本組成物
は、腐蝕防止剤を含む。本組成物が腐蝕防止剤及び酸化
防止剤を含むことが、更に好ましい。
物のスズ又はスズ合金の剥離能力に悪影響を及ぼさない
如何なるものでもよい。好ましくは、斯かる追加の界面
活性剤は、非イオン性である。
ズ(IV)への酸化を防止又は最小化する如何なるもの
でもよい。好適な酸化防止剤としては、ヒドロキノン、
カテコール、レゾルシノール、及び2,5‐ジヒドロキ
シベンゼンスルホン酸、モノカリウム塩等が挙げられる
が、これらに限定されない。存在する場合は、斯かる酸
化防止剤は、典型的には0.05から10g/L、好ま
しくは0.1から8g/L及びより好ましくは0.2か
ら5g/Lの量で使用される。酸化防止剤の特に好適な
量は、0.5から2g/Lである。
好適に使用され得る。好適な腐蝕防止剤としては、カテ
コール、tert‐ブチルカテコール、安息香酸、te
rt‐ブチル安息香酸、セバシン酸二ナトリウム、ラウ
リン酸トリエタノールアミン、イソノナン酸、パラ‐ト
ルエンスルホンアミドカプロン酸のトリエタノールアミ
ン塩、N‐アシルα‐アミノ酸及びN‐アシルα−アミ
ノ酸の塩、ノニルフェノキシ酢酸、ポリカルボン酸、ト
リアゾール、イミダゾ−ル、イミダゾリン及びオキサゾ
リン等の窒素含有複素環式化合物、リン酸アミン、ホス
ホン酸、ホスホン酸塩、ホスホノカルボン酸及びホスフ
ィノカルボン酸等のリン含有化合物が挙げられるが、こ
れらに限定されない。
ミノ酸及びそれらの塩である。典型的なα‐アミノ酸塩
としては、そのナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニ
ウム塩が挙げられるが、他の塩も好適に使用され得る。
好適なα−アミノ酸としては、サルコシン(N‐メチル
グリシン)、アラニン、ロイシン、バリン、イソロイシ
ン、プロリン、チロシン、フェニルアラニン、ヒスチジ
ン及びセリン等が挙げられるが、これらに限定されな
い。N‐アシルα‐アミノ酸の塩には、アンモニウム塩
及びカリウム又はナトリウム塩等のアルカリ金属塩が挙
げられる。サルコシン及びサルコシネート塩が、好まし
い。好適なN‐アシルサルコシン及びそれらの塩は、2
から24個の炭素、好ましくは12から18個の炭素を
有するアシル基を含有するものである。代表的なN‐ア
シルサルコシン及びサルコシネート塩としては、N‐ア
セチルサルコシン、N‐バレロイルサルコシン、N‐カ
プロイルサルコシン、N‐オクタノイルサルコシン、N
‐ラウロイルサルコシン、N‐テトラデカノイルサルコ
シン、N‐オクタデカノイルサルコシン及びそれらの
塩、特にそれらのナトリウム、カリウム又はアンモニウ
ム塩が挙げられるが、これらに限定されない。好ましい
N‐アシルサルコシンは、N‐ラウロイルサルコシン、
ナトリウムN‐ラウロイルサルコシネート、カリウムN
‐ラウロイルサルコシネート、N‐テトラデカノイルサ
ルコシン、ナトリウムN‐テトラデカノイルサルコシネ
ート、カリウムN‐テトラデカノイルサルコシネート、
N‐オクタデカノイルサルコシン、ナトリウムN‐オク
タデカノイルサルコシネート及びカリウムN‐オクタデ
カノイルサルコシネートである。
大量に存在する必要はない。基体、特にステンレス鋼基
体の腐蝕を防止し、または低減するのに充分な腐蝕防止
剤の如何なる量も、本発明において使用され得る。必要
な腐食防止剤の量は、選択される特定の腐蝕防止剤並び
に剥離されるスズ又はスズ合金を含有する基体に依存す
る。従って、1ppm程の少なさで、その上に析出した
スズ又はスズ合金を有する基体の腐蝕を低減し又は除去
するのに充分となり得る。典型的には、腐蝕防止剤は、
1〜10,000ppm以上の量で使用され得る。好ま
しくは、腐蝕防止剤は、少なくとも50ppm、より好
ましくは少なくとも75ppmである。典型的には、腐
蝕防止剤は、50から5000ppm、より典型的には
75から300ppmの量で本組成物において使用され
る。
上の有機スルホン酸、1以上のニトロ置換有機化合物、
硫酸及び任意成分を如何なる順序で混合することにより
調製される。腐蝕防止剤が使用されるとき、最終成分と
して、有機溶媒における溶液の形態で添加されるのが好
ましい。
何なる量の水も本組成物に添加することができ、生じる
剥離浴において望ましい成分濃度を提供する。特有な水
の量は、当業者の能力の範囲内である。
を使用して有利に除去されるかまたは、剥離され得る。
斯かるスズ合金としては、スズ‐鉛、スズ‐銀、スズ‐
銅、スズ‐銀‐銅、スズ‐ビスマス及びスズ‐アンチモ
ン等が挙げられる。斯かるスズ合金中のスズの量は、広
範囲にわたり変化することができ、合金の組成物を基準
にして1から99.9%等であり、残部は1以上の合金
となる金属である。スズ‐鉛合金の例としては、90/
10及び60/40が挙げられるが、これらに限定され
ない。模範的なスズ‐銅合金としては、93/7から9
9.9/0.1であるが、これらに限定されず、好まし
くはスズ‐銅共融混合物である。本組成物は、無鉛二成
分スズ合金及び三成分スズ合金のような無鉛スズ合金を
剥離するために特に好適である。
ント配線基板の表面、リードフレームをはじめとする電
子装置パッケージ、ステンレス鋼ベルトのような、電子
装置の製造に使用される金属運搬装置をはじめとする多
様な基体からスズ及びスズ合金を剥離するのに適してい
る。特に、本組成物は、基体、好ましくはステンレス鋼
基体からのスズ及びスズ合金の電解剥離に好適である。
金を含有する基体と、a)1以上の有機スルホン酸;
b)1以上のニトロ置換有機化合物;及びc)少なくと
も1つの、硫酸又は50から80℃の曇り点を有する非
イオン性界面活性剤を含む組成物とを接触させ;及びi
i)少なくとも部分的にスズ又はスズ合金を除去するに
充分な陽極電位を基体に適用する工程を含む、基体から
スズ及びスズ合金を電解剥離する方法が含まれる。典型
的には、陽極電位は1.2から2V、好ましくは1.4
から1.6Vの範囲である。陽極電位は、少なくとも部
分的にスズ又はスズ合金を除去するに充分な時間の間、
好ましくはスズ及びスズ‐合金を除去するに充分な時間
の間適用される。
ズ及びスズ合金はんだは、本発明に従い有効に除去され
得る。従って、本発明は、スズ又はスズ合金を含有する
電子装置とa)1以上の有機スルホン酸;b)1以上の
ニトロ置換有機化合物;及びc)硫酸を含む組成物とを
少なくとも部分的にスズ又はスズ合金を除去するに充分
な時間、接触させる工程を含む、電子装置からスズ及び
スズ合金を剥離する工程を含む電子装置の製造するため
の方法を提供する。
又はスズ合金を含有する電子装置とa)1以上の有機ス
ルホン酸;b)1以上のニトロ置換有機化合物;及び
c)硫酸を含む組成物とを接触させ;ここで、組成物に
は実質的に硝酸及び硝酸イオンが添加されておらず;及
びii)少なくとも部分的にスズ又はスズ合金を除去す
るために基体に充分な陽極電位を適用する工程を含む、
電子装置からスズ及びスズ合金を剥離する工程を含む電
子装置の製造用のプロセスを提供する。
又はスズ合金を含有する金属運搬装置と1)1以上の有
機スルホン酸;2)1以上のニトロ置換有機化合物;及
び3)少なくとも1つの、硫酸又は50から80℃の曇
り点を有する非イオン性界面活性剤を含む組成物とを接
触させ;及びb)少なくとも部分的にスズ又はスズ合金
を除去するために充分な陽極電位を金属運搬装置に適用
する工程を含む、電子装置の製造において使用される金
属運搬用装置からスズ及びスズ合金を除去する方法を提
供する。好ましい金属運搬装置は、製造プロセスを通じ
てリードフレームを運搬するのに使用されるステンレス
鋼ベルト及びクリップである。
て、ステンレス鋼ベルト及びクリップは、上記したよう
にスズ又はスズ合金剥離浴と接触させられる。その剥離
浴を出る前に、ベルト及びクリップは、逆極性電極系
(reverse polarity electro
de system)を通過する。この系は、ステンレ
ス鋼ベルト及びクリップ上に、スズバック(tin b
ack)のフラッシュコートをめっきする。斯かるフラ
ッシュスズコートは、電気めっきスズコーティングの接
着性を改善する。そうでなければ、ステンレス鋼はスズ
めっき/スズ剥離サイクルでの繰り返しの暴露により不
動態化(passivated)されるので、フラッシ
ュスズコーティングは典型的に必要とされるものであ
る。一度、ステンレス鋼が不動態化されると、その上に
析出されるスズが電気めっきプロセスの過程で剥げ落ち
てしまうであろう。斯かるスズの剥げ落ちは、めっき浴
中で、めっき電子装置内でショートを形成し得る粒状物
を形成し、及び粗い析出物の原因となる等、望ましくな
い。
と本発明の組成物とを、基体からスズ又はスズ合金を少
なくとも部分的に除去するに充分な時間の間、接触させ
ることにより除去される。好ましくは、スズ及びスズ合
金析出物は本発明の組成物を、基体からスズ又はスズ合
金析出物を除去するに充分な時間の間、接触させられ
る。斯かるスズ及びスズ合金析出物を除去するに必要と
される特定の時間は、選択される特定の剥離組成物及び
剥離組成物中の成分濃度、剥離浴の温度及び除去される
特定のスズ合金に依存する。好適な接触時間は、5から
120秒、好ましくは10から45秒である。
ら65℃(150°F)のような広範囲な温度が適当で
ある。好ましくは、本剥離浴は、40℃から60℃、よ
り好ましくは45℃から55℃の範囲の温度で稼動され
る。本剥離組成物は、それらが慣用のスズ及びスズ合金
剥離浴より高い温度においてより良く作動するという利
点を提供する。
スズ及びスズ合金を浸漬又は浸すことにより、又はスズ
及びスズ合金上に剥離組成物を噴霧することによる等種
々の方法で、本発明の組成物と接触させることができ
る。他の方法は、当業者の能力の範囲内である。
れて、スズ又はスズ合金剥離浴中で時間の経過に伴って
形成される。斯かる沈殿は濾過により典型的には除去さ
れる、これにより、剥離浴の連続的使用が可能となる。
しかしながら、斯かる沈殿は常に容易に濾過可能とはな
り得ず、即ち、フィルターの目詰まり及び/又は完全な
剥離浴の廃棄をもたらす。本剥離組成物は、斯かる沈殿
物が慣用のスズ及びスズ合金剥離浴と比較して、より容
易に濾過可能であるという利点を有する。従って、本剥
離浴は、より長期間使用可能であり、従って廃棄される
廃棄物の量を減少し、製造業者に時間と金銭の節約を提
供する。
ズ又はスズ合金析出物とa)1以上の有機スルホン酸;
b)1以上のニトロ置換有機化合物;及びc)少なくと
も1つの、硫酸又は50から80℃の曇り点を有する非
イオン性界面活性剤を含む組成物を含有する槽;陰極及
びスズ又はスズ合金を含有する基体に陽極電位を適用す
る手段、を含むスズ又はスズ合金剥離装置を含む電子装
置を製造する装置である。代表的な装置は、ステンレス
鋼ベルトが基体であるリードフレームの製造に使用され
る装置である。その装置は、また、ベルトと同じ溶液に
浸漬された、通常はステンレス鋼で製造された陰極を含
有する。電位は、直流、パルス電流、パルス‐周期的‐
逆流(pulse−periodic−revers
e)及び重畳交流電流(superimposed a
lternating current)により適用さ
れる。例えば、直流電流が使用されるとき、電位は、両
電極を導電性リードにより直流整流器の出口に接続する
ことにより適用される。
が採用されるときに慣用の剥離組成物より迅速にスズ及
びスズ合金を除去することである。斯かる増加した剥離
速度は、スズ及びスズ合金析出物を除去するに要する時
間を減少し、従って製造処理量を増加する。
オウレア誘導体、酸性溶液においてハロゲン原子もしく
はハロゲン含有錯体を遊離する無機化合物、又はハロ酢
酸を添加することなく、それらがスズ及びスズ合金を剥
離する点で有効であることである。従って、本組成物に
おいては、添加されたチオウレア、チオウレア誘導体、
酸性溶液においてハロゲン原子もしくはハロゲン含有錯
体を遊離する無機化合物、又はハロ酢酸が添加されない
ことが好ましい。
を例示することを意図し、如何なる態様においても本発
明の範囲を制限することを意図していない。
ことにより調製された。
合することにより調製された。
2cm)ステンレスチール ハルセル(Hull ce
ll)パネル上にめっきされた。商業的に入手可能なめ
っき浴及び標準めっき条件が、スズ及びスズ合金を析出
するのに使用された。スズ及び各合金でめっきされたパ
ネルは、その後、実施例1又は実施例2のいずれかの剥
離組成物と接触させられた。剥離組成物は、50℃の温
度に維持された。1.5Vの陽極電位が、パネルに適用
され、電流がステンレス鋼の不動態化及び析出物の完全
な除去を示して、無視し得るようになるまで継続され
た。剥離速度が測定され(μin/分)、結果が表1に
示される。
が、慣用のスズ及びスズ合金剥離浴と比較して増加した
剥離速度を有することを示している。
ルサルコシネートを欠如させたことを除き、繰り返され
た。
レス鋼ベルト材(SS316)は、標準めっき条件下で
慣用のスズメッキ浴を使用して純粋なスズでめっきさ
れ、それからそのスズは、実施例1及び4の剥離組成物
を使用して35℃においてそのベルト材から除去され
た。その剥離浴のステンレス鋼に対する腐食性は、ベル
ト材のめっき及び剥離の繰り返しにより評価された。
電位が、ベルト材に適用され、電流がスズの完全な除去
を示して、無視し得るようになるまで継続された。電流
が無視できるようになるとき、剥離サイクルは終了した
と見なされる。ステンレス鋼ベルト材は、その後、スズ
で再めっきされ、剥離サイクルが繰り返された。このめ
っき/剥離サイクルは、連続ステンレス鋼ベルトを有す
る慣用のリードフレーム製造プロセスを模擬するため5
0回、繰り返された。
10サイクル毎の後で誘導結合プラズマ(induct
ively coupled plasma「IC
P」)技術を使用してステンレス鋼合金金属含量につい
て分析がなされた。剥離浴中のステンレス鋼合金金属の
存在はステンレス鋼の腐蝕を示している。斯かる合金金
属の量が低い程、ステンレス鋼の腐食が少ない。結果
は、表2に示される。
防止剤がステンレス鋼の腐蝕を減少させる上で極めて効
果的であることを明確に示している。従って、本剥離組
成物は、スズ及びスズ合金析出物のより迅速な除去を提
供し、より高温において使用されることができ、ステン
レス鋼の腐蝕の減少を示す。
ートが100ppmの量で使用されることを除き、繰り
返された。
ートがtert‐ブチルカテコールで置き換えられ、エ
チレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリマ
ーが、13モルのエチレンオキシドと縮合されたβ‐ナ
フトールで置き換えられることを除き、繰り返された。
ートがラウリン酸トリエタノールアミンで置き換えられ
ることを除き、繰り返された。
0ppmの量で使用され、13モルのエチレンオキシド
と縮合されたβ‐ナフトールが10モルのエチレンオキ
シシドと縮合されたブタノールで置き換えられることを
除き、繰り返された。
アゾールで置き換えられ、10モルのエチレンオキシシ
ドと縮合されたブタノールが5モルのエチレンオキシド
と縮合されたスチレン化フェノールで置き換えられるこ
とを除き、繰り返された。
ートが225ppmの量のN‐オクタノイルサルコシン
で置き換えられることを除き、繰り返された。
ートが275ppmの量のN‐テトラデカノイルサルコ
シンで置き換えられることを除き、繰り返された。
ートが100ppmの量のN‐オクタデカノイルサルコ
シネート、カリウム塩で置き換えられることを除き、繰
り返された。
Claims (10)
- 【請求項1】 a)1以上の有機スルホン酸; b)1以上のニトロ置換有機化合物;及び c)少なくとも1つの、硫酸又は50から80℃の曇り
点を有する非イオン性界面活性剤を含む、基体からスズ
及びスズ合金を剥離するのに好適な組成物。 - 【請求項2】 1以上の有機スルホン酸がメタンスルホ
ン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、フェニ
ルスルホン酸、トルイルスルホン酸又はハロベンゼンス
ルホン酸から選択される請求項1に記載の組成物。 - 【請求項3】 1以上のニトロ置換有機化合物が更に‐
SO3H及び‐CO2Hから選択される1以上の水溶性
向上置換基を含む請求項1または2に記載の組成物。 - 【請求項4】 1以上のニトロ置換有機化合物が、ニト
ロベンゼンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸のア
ルカリ及びアルカリ土類塩、ニトロベンゼンカルボン
酸、ニトロベンゼンカルボン酸のアルカリ及びアルカリ
土類塩、ニトロハロベンゼン、ニトロアニリン又はニト
ロフェノールから選択される請求項1〜3のいずれか1
項に記載の組成物。 - 【請求項5】 1以上のアルカンスルホン酸が10から
500mL/Lの量で存在し、1以上のニトロ置換有機
化合物が5から50g/Lの量で存在し、及び少なくと
も一つの非イオン性界面活性剤が0.05から2g/L
の量で存在する請求項1〜4のいずれか1項に記載の組
成物。 - 【請求項6】 カテコール、tert‐ブチルカテコー
ル、安息香酸、tert‐ブチル安息香酸、セバシン酸
二ナトリウム、ラウリン酸トリエタノールアミン、イソ
ノナン酸、パラ‐トルエンスルホンアミドカプロン酸の
トリエタノールアミン塩、N‐アシルα‐アミノ酸、N
‐アシルαアミノ酸塩、ノニルフェノキシ酢酸、ポリカ
ルボン酸、窒素含有複素環化合物又はリン含有化合物か
ら選択される1以上の腐蝕防止剤を、更に含む請求項1
〜5のいずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項7】 組成物が硫酸を含まず、1以上のニトロ
置換有機化合物が5g/L以上の量で存在する請求項1
〜4及び6のいずれか1項に記載の組成物。 - 【請求項8】 a)スズ又はスズ合金を含有する基体を
請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物と接触さ
せ;さらに b)少なくとも部分的にスズ又はスズ合金を除去するの
に充分な陽極電位を基体に適用する 工程を含む、基体からスズ及びスズ合金を電解剥離する
方法。 - 【請求項9】 基体が電子装置基体である請求項8に記
載の方法。 - 【請求項10】 a)スズ又はスズ合金を含有する金属
運搬装置を請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物
と接触させ;さらに b)少なくとも部分的にスズ又はスズ合金を除去するの
に充分な陽極電位を金属運搬装置に適用する工程を含
む、電子装置の製造に使用される金属運搬装置からスズ
又はスズ合金を除去する方法。
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